КИМ ЕГЭ по физике 142 вариант 2009 г

Подождите немного. Документ загружается.

Единый государственный экзамен, 2009 г. ФИЗИКА, 11 класс

Копирование не допускается

142 - 1 / 6

Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ

Вариант № 142

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится

3,5 часа (210 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 36 зада-

ний.

Часть 1 содержит 25 заданий (А1–А25). К каждому заданию дается 4

варианта ответа, из которых правильный только один.

Часть 2 содержит 5 заданий (В1–В5), на которые следует дать крат-

кий ответ. Для заданий В1 и В2 ответ необходимо записать в виде набора

цифр, а для заданий В3–В5 в виде числа.

Часть 3 состоит из 6 заданий (С1–С6), на которые требуется дать

развернутый ответ.

При выполнении заданий В3–В5 части 2 значение искомой величины

следует выразить в тех единицах физических величин, которые указаны в

условии задания. Если такого указания нет, то значение величины следует

записать в Международной системе единиц (СИ). При вычислении раз-

решается использовать непрограммируемый калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты

ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли

вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-

то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным

заданиям можно будет вернуться, если у вас останется время.

За выполнение различных по сложности заданий дается один или бо-

лее баллов. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммиру-

ются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наи-

большее количество баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться

вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Наимено-

вание

Обозначе-

ние

Множи-

тель

Наимено-

вание

Обозначе-

ние

Множи-

тель

гига Г 10

санти с 10

–2

мега М 10

милли м 10

–3

кило к 10

микро мк 10

–6

гекто г 10

нано н 10

–9

деци д 10

–1

пико п 10

–12

Константы

число π π = 3,14

ускорение свободного падения на Земле g = 10 м/с

гравитационная постоянная G = 6,7·10

–11

Н·м

/кг

универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К)

постоянная Больцмана k = 1,38·10

–23

Дж/К

постоянная Авогадро N

= 6·10

моль

–1

скорость света в вакууме с = 3·10

м/с

коэффициент пропорциональности в законе Кулона

k =

πε4

= 9·10

Н·м

/Кл

модуль заряда электрона (элементарный

электрический заряд)

e = 1,6·10

–19

Кл

постоянная Планка h = 6,6·10

–34

Дж·с

Соотношение между различными единицами

температура

0 К = – 273°С

атомная единица массы

1 а.е.м. = 1,66⋅10

–27

кг

1 атомная единица массы эквивалентна 931,5 МэВ

1 электронвольт

1 эВ = 1,6⋅10

–19

Дж

Масса частиц

электрона

9,1⋅10

–31

кг ≈ 5,5⋅10

–4

а.е.м.

протона

1,673⋅10

–27

кг ≈ 1,007 а.е.м.

нейтрона

1,675⋅10

–27

кг ≈ 1,008 а.е.м.

Плотность

подсолнечного масла 900 кг/м

воды 1000 кг/м

алюминия 2700 кг/м

древесины (сосна) 400 кг/м

железа 7800 кг/м

керосина 800 кг/м

ртути 13600 кг/м

Удельная теплоемкость

воды

4,2⋅10

Дж/(кг⋅К)

алюминия 900

ж/(кг⋅К)

льда

2,1⋅10

Дж/(кг⋅К)

меди 380

ж/(кг⋅К)

железа 640

Дж/(кг⋅К)

чугуна 500

ж/(кг⋅К)

свинца 130

Дж/(кг⋅К)

Удельная теплота

парообразования воды

2,3⋅10

Дж/кг

плавления свинца

2,5⋅10

Дж/кг

плавления льда

3,3⋅10

Дж/кг

Нормальные условия давление 10

Па, температура 0°С

Молярная маcса

азота

28⋅10

–3

кг/моль кислорода

32⋅10

–3

кг/моль

аргона

40⋅10

–3

кг/моль лития

6⋅10

–3

кг/моль

водорода

2⋅10

–3

кг/моль молибдена

96⋅10

–3

кг/моль

воздуха

29⋅10

–3

кг/моль неона

20⋅10

–3

кг/моль

гелия

4⋅10

–3

кг/моль углекислого газа

44⋅10

–3

кг/моль

Единый государственный экзамен, 2009 г. ФИЗИКА, 11 класс

Копирование не допускается

142 -

/ 6

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером

выполняемого вами задания (А1–А25) поставьте знак «

» в клеточке,

номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

Тело движется по оси Ох. На графике показана зависимость проекции

скорости тела на ось Ох от времени. Каков путь, пройденный телом к

моменту времени t = 6 c?

t, c

м/с

0 2 4 6

1) 8 м 2) 9 м 3) 10 м 4) 12 м

На тело, находящееся на горизонтальной плос-

кости, действуют 3 горизонтальные силы (см.

рисунок). Каков модуль равнодействующей

этих сил, если F

= 1 H?

1) 6 Н

8 Н

3) 4 Н

13 Н

Под действием силы 3 Н пружина удлинилась на 4 см. Чему равен модуль

силы, под действием которой удлинение этой пружины составит 6 см?

1) 3,5 Н 2) 4 Н 3) 4,5 Н 4) 5 Н

Тело движется по прямой в одном направлении. Под действием постоян-

ной силы 5 Н импульс тела уменьшился от 25 кг

⋅м/с до 15 кг⋅м/с. Для это-

го потребовалось

1) 1 с 2) 2 с 3) 3 с 4) 4 с

Период колебаний потенциальной энергии пружинного маятника 0,5 с.

Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника и жесткость

пружины уменьшить в 5 раз?

1) 5 с 2) 0,1 с 3) 1,5 с 4) 0,5 с

Однородный куб опирается одним ребром на пол,

другим – на вертикальную стену (см. рисунок).

Плечо силы упругости

относительно оси, про-

ходящей через точку О

перпендикулярно плоско-

сти рисунка, равно

1) ОО

2) О

3) ОО

4) 0

Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки име-

ли скорость 5 м/с. Высота горки 10 м. Если трение санок о снег пренеб-

режимо мало, то у подножия горки их скорость равна

1) 7,5 м/с 2) 10 м/с 3) 12,5 м/с 4) 15 м/с

Температура тела А равна 373 К, температура тела Б равна 10°С. Темпера-

тура какого из тел выше?

1) температура тела А

2) температура тела Б

3) температура тел одинакова

4) такой температуры, какая указана для тела A, быть не может

На рисунке представлены графики процессов, прово-

димых с постоянным количеством идеального газа.

Какой из изопроцессов изображает график 1?

1) изотерму

2) изобару

3) изохору

4) адиабату

Если повысить абсолютную температуру одноатомного идеального газа в

2 раза при неизменных давлении и количестве вещества, то его внутренняя

энергия

1) увеличивается в 2 раза

2) уменьшается в 2 раза

3) увеличивается или уменьшается в зависимости от изменения объема

4) не изменяется

A10

Единый государственный экзамен, 2009 г. ФИЗИКА, 11 класс

Копирование

не допускается

142 -

/ 6

На рисунке показано, как менялось давление идеаль-

ного газа в зависимости от его объема при переходе из

состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3. Како-

во отношение работ газа

на этих двух отрезках

pV-диаграммы?

1) 6 2) 2 3) 3 4) 4

На рисунке представлены графики процессов в

идеальном газе. Масса газа постоянна. Изохорно-

му нагреванию соответствует

1) OА

2) OВ

3) OС

4) OD

Как направлена кулоновская сила

, действующая на

положительный точечный заряд

q, помещенный в

центр квадрата, в вершинах которого находятся заря-

ды: +

q, + q, – q, – q (см. рисунок)?

→

←

↑

↓

На фотографии – электрическая цепь. Показания вольтметра даны в воль-

тах.

Чему будут равны показания вольтметра, если его подключить параллель-

но резистору 3 Ом? Вольтметр считать идеальным.

1) 0,3 В 2) 0,6 В 3) 1,2 В 4) 1,8 В

A11

A12

A13

A14

•

–

На рисунке изображен длинный цилиндрический проводник,

по которому протекает электрический ток. Направление тока

указано стрелкой. Как направлен вектор магнитной индукции

поля этого тока в точке С?

в плоскости чертежа вверх

↑

в плоскости чертежа вниз

↓

от нас перпендикулярно плоскости чертежа

⊗

4) к нам перпендикулярно плоскости чертежа



В наборе радиодеталей для изготовления простого колебательного контура

имеются две катушки с индуктивностями

= 1 мкГн и L

= 2 мкГн, а так-

же два конденсатора, емкости которых

= 30 пФ и C

= 40 пФ. При каком

выборе двух элементов из этого набора длина

λ электромагнитных волн,

излучаемых контуром, будет наименьшей?

1) L

и C

2) L

и C

3) L

и C

4) L

и C

От точечного источника света

S, находящегося на главной оптической оси

тонкой собирающей линзы на расстоянии 3

F от нее, распространяются два

луча

a и b, как показано на рисунке.

После преломления линзой эти лучи пересекутся в точке

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Ученик выполнил задание: «Нарисовать ход луча света,

падающего из воздуха перпендикулярно поверхности

стеклянной призмы треугольного сечения» (см. рисунок).

При построении он

1) ошибся при изображении хода луча только при переходе из воздуха в

стекло

2) правильно изобразил ход луча на обеих границах раздела сред

3) ошибся при изображении хода луча на обеих границах раздела сред

4) ошибся при изображении хода луча только при переходе из стекла в

воздух

A15

A16

A17

A18

Единый государственный экзамен, 2009 г. ФИЗИКА, 11 класс

Копирование не допускается

142 -

/ 6

В цепи постоянного тока, показан-

ной на рисунке, необходимо изме-

нить сопротивление второго реоста-

та (R

) с таким расчетом, чтобы мощ-

ность, выделяющаяся на нем, увели-

чилась вдвое. Мощность на первом

реостате (R

) должна остаться при

этом неизменной. Как этого добиться, изменив сопротивление второго (R

)

и третьего (R

) реостатов? Начальные значения сопротивлений реостатов

= 1 Ом, R

= 3 Ом и R

= 6 Ом.

1) R

= 4 Ом, R

= 6 Ом

2) R

= 6 Ом, R

= 3 Ом

3) R

= 4 Ом, R

= 5 Ом

4) R

= 2 Ом, R

= 7 Ом

На рисунке приведены спектр погло-

щения разреженных атомарных паров

неизвестного вещества (в середине) и

спектры поглощения паров известных

элементов (вверху и внизу). По анали-

зу спектров можно утверждать, что

неизвестное вещество

1) содержит атомы кальция (Са)

2) содержит атомы натрия (Na)

3) содержит атомы кальция и натрия

4) не содержит атомов кальция и натрия

Какая доля радиоактивных атомов распадается через интервал времени,

равный двум периодам полураспада?

1) 100 % 2) 75 % 3) 50 % 4) 25 %

Радиоактивный астат

219

At , испытав один α-распад и два β

–

-распада, пре-

вратился в изотоп

свинца

211

радона

219

астата

215

радия

223

A19

A20

A21

A22

+ –

ε,

вещество

При облучении натриевого фотокатода светом длиной волны λ = 400 нм

запирающее напряжение для фотоэлектронов равно 0,8 В. Найдите крас-

ную границу фотоэффекта для натрия.

1) 400 нм 2) 430 нм 3) 540 нм 4) 2160 нм

Ученик изучал в школьной лаборатории колебания математического маят-

ника. Результаты измерений каких величин дадут ему возможность рас-

считать циклическую частоту колебаний этого маятника?

1) массы маятника m и длины его нити l

2) массы маятника

m и амплитуды его колебаний A

3) длины нити маятника

l и знание табличного значения ускорения

свободного падения g

4) массы маятника

m и знание табличного значения ускорения сво-

бодного падения g

Ученику задали определить

удельную теплоту плавления вы-

данного ему вещества. Он изме-

рял, какое количество теплоты

необходимо для плавления раз-

ной массы исследуемого вещест-

ва, уже нагретого до температуры

плавления. Результаты измере-

ний указаны на рисунке с учетом

погрешностей измерений. По ре-

зультатам эксперимента можно

сказать, что

1) образцы разной массы исследуемого вещества имеют разную

удельную теплоту плавления

2) удельная теплота плавления увеличивается с увеличением массы

образца

3) удельная теплота плавления оказалась примерно равной 15 кДж/кг

4) удельная теплота плавления оказалась примерно равной 20 кДж/кг

A23

A24

A25

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

, кг

, кДж

Единый государственный экзамен, 2009 г. ФИЗИКА, 11 класс

Копирование

не допускается

142 -

/ 6

Часть 2

В заданиях В1–В2 требуется указать последовательность цифр, со-

ответствующих правильному ответу. Эту последовательность сле-

дует записать сначала в текст экзаменационной работы, а затем пе-

ренести в бланк ответов № 1 без пробелов и других символов. (Цифры в

ответе могут повторяться.)

В сосуде неизменного объема находилась при комнатной температуре

смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого

сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль второго газа. Как из-

менились в результате парциальные давления газов и их суммарное давле-

ние, если температура газов в сосуде поддерживалась неизменной?

К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и

запишите в таблицу

выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

А) парциальное давление первого газа 1) увеличилось

Б) парциальное давление второго газа 2) уменьшилось

В) давление смеси газов в сосуде 3) не изменилось

А Б В

Источник тока с ЭДС

ε и внутренним сопротивлением r

сначала был замкнут на внешнее сопротивление R. Затем

внешнее сопротивление увеличили. Как при этом изменят-

ся сила тока в цепи и напряжение на внешнем сопротивле-

нии?

Установите соответствие между физическими величинами

этого процесса и характером их изменения.

К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго

и запишите в таблицу

выбранные цифры под соответствующими буква-

ми.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ

А) сила тока 1) увеличится

Б) напряжение на внешнем сопротивлении 2) уменьшится

3) не изменится

А Б

+ –

ε,

Ответом к каждому заданию этой части будет некоторое число.

Это число надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера зада-

ния (В3–В5), начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, за-

пятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке в соответствии с

приведенными в бланке образцами. Единицы физических величин пи-

сать не нужно.

Сколько времени потребуется для уменьшения скорости тела в 3 раза при

его движении в одном направлении с ускорением (– 5) м/с

на пути в 20 м?

В калориметре находится 100 г воды при 0

°С. В него помещают 60 г льда

при температуре − 20

°С. Какой будет температура содержимого калори-

метра после установления в нем теплового равновесия? Ответ выразите в

градусах Цельсия (

°С).

Дифракционная решетка расположена параллельно экрану на расстоянии

0,7 м от него. При нормальном падении на решетку светового пучка с

длиной волны 0,43 мкм первый дифракционный максимум на экране на-

ходится на расстоянии 3 см от центральной светлой полосы. Определите

количество штрихов на 1 мм для этой дифракционной решетки. Считать

sin

α ≈ tg

α ≈ α. Ответ округлите до целых.

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1

Единый государственный экзамен, 2009 г. ФИЗИКА, 11 класс

Копирование не допускается

142 - 6 / 6

Часть 3

Задания С1–С6 представляют собой задачи, полное решение которых

необходимо записать в бланке ответов № 2. Рекомендуется провести

предварительное решение на черновике. При оформлении решения в

бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1 и т.д.), а

затем решение соответствующей задачи.

В задаче С1 следует записать развернутый ответ, поясняющий физи-

ческие процессы, описанные в задаче, и ход ваших рассуждений.

В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода

и ее пар. Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура

воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса

жидкости в сосуде? Ответ поясните.

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать

законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно

для решения задачи, а также математические преобразования, рас-

четы с численным ответом и, при необходимости, рисунок, пояс-

няющий решение.

На гладкой горизонтальной плоскости находится длинная доска массой

M = 2 кг. По доске скользит шайба массой m. Коэффициент трения между

шайбой и доской µ = 0,2. В начальный момент времени скорость шайбы

= 2 м/с, а доска покоится. В момент τ = 0,8 с шайба перестает скользить

по доске. Чему равна масса шайбы m?

Один моль одноатомного идеального газа совершает

процесс 1 − 2 − 3 (см. рисунок, где

= 100 К). На участке 2 − 3 к газу подводят

2,5 кДж теплоты. Найдите отношение работы А

123

совершаемой газом в ходе процесса, к количеству

поглощенной газом теплоты Q

123

Напряженность электрического поля плоского кон-

денсатора (см. рисунок) равна 24 кВ/м. Внутреннее

сопротивление источника r = 10 Ом, ЭДС

ε = 30 В,

сопротивления резисторов R

= 20 Ом, R

= 40 Ом.

Найдите расстояние между пластинами конденса-

тора.

На непроводящей горизонтальной поверхности

стола лежит проводящая жёсткая рамка из одно-

родной тонкой проволоки, согнутая в виде квад-

рата AСDЕ со стороной a (см. рисунок). Рамка

находится в однородном горизонтальном маг-

нитном поле, вектор индукции

которого пер-

пендикулярен сторонам AE и CD и равен по мо-

дулю В. По рамке против часовой стрелки протекает ток I. При каком

значении массы рамки она начнет поворачиваться вокруг стороны CD?

В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка, для которой

работа выхода с поверхности металла А

вых

= 1,9 эВ, облучалась светом с

длинами волн соответственно λ

и λ

. Какой была длина волны в первом

опыте λ

, если во втором она составляла λ

= 540 нм, а отношение мак-

симальных скоростей фотоэлектронов

= 2?